| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 插图索引 | 第11-13页 |
| 表格索引 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-28页 |
| ·课题的来源 | 第14-15页 |
| ·高速切削技术的发展现状、趋势及高速加工中心的特点 | 第15-17页 |
| ·高速切削技术发展现状及趋势 | 第15-16页 |
| ·高速加工中心的特点 | 第16-17页 |
| ·高速加工中心轻量化途径及发展现状 | 第17-20页 |
| ·材料轻量化 | 第17-18页 |
| ·结构轻量化 | 第18-20页 |
| ·连续体结构拓扑优化方法及发展现状 | 第20-25页 |
| ·连续体结构拓扑优化数学模型的建立 | 第20-23页 |
| ·拓扑优化的求解数值算法 | 第23-24页 |
| ·祛除不稳定因素的方法 | 第24-25页 |
| ·机床产品轻量化的发展趋势 | 第25页 |
| ·研究目标、意义及本文主要内容 | 第25-27页 |
| ·研究目标 | 第25页 |
| ·研究意义 | 第25-26页 |
| ·本文主要工作 | 第26-27页 |
| ·本章总结 | 第27-28页 |
| 第二章 机床立柱轻量化总体方案 | 第28-40页 |
| ·高速卧式加工中心整机介绍 | 第28-30页 |
| ·整机结构特点 | 第28页 |
| ·整机主要配置 | 第28-29页 |
| ·整机主要技术参数 | 第29-30页 |
| ·立柱的结构特点、基本要求及工况介绍 | 第30-31页 |
| ·立柱的结构特点 | 第30页 |
| ·立柱结构的基本要求 | 第30页 |
| ·立柱结构的具体工况 | 第30-31页 |
| ·立柱的受力分析和载荷计算 | 第31-34页 |
| ·立柱的受力简化 | 第31-32页 |
| ·铣削力的计算 | 第32-33页 |
| ·立柱力学模型的建立 | 第33-34页 |
| ·机床立柱轻量化总体方案的确定 | 第34-36页 |
| ·总体轻量化方案 | 第34-35页 |
| ·拓扑优化设计方案 | 第35-36页 |
| ·软件工具简介 | 第36-39页 |
| ·软件工具的选择 | 第36-37页 |
| ·ANSYS10.0 软件介绍 | 第37-38页 |
| ·PRO/ENGINEER 软件介绍 | 第38-39页 |
| ·本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 立柱结构的动静态分析 | 第40-54页 |
| ·有限元法结构分析的基本原理 | 第40-43页 |
| ·有限元分析基本步骤 | 第40-41页 |
| ·结构静力分析的有限元法 | 第41-42页 |
| ·结构模态分析理论基础 | 第42-43页 |
| ·立柱结构有限元建模 | 第43-47页 |
| ·生成有限元模型的方法及比较 | 第43-44页 |
| ·立柱结构 PRO/E 模型简化 | 第44-45页 |
| ·立柱结构有限元模型的生成 | 第45-47页 |
| ·立柱结构的静力学分析 | 第47-49页 |
| ·约束和作用力的施加 | 第47页 |
| ·静力学求解计算与结果分析 | 第47-49页 |
| ·立柱结构有限元模态分析 | 第49-51页 |
| ·有限元模型的建立 | 第49页 |
| ·模态计算结果 | 第49-51页 |
| ·立柱模态试验 | 第51-53页 |
| ·试验设备及过程 | 第51-52页 |
| ·数据处理和模态参数估计方法 | 第52页 |
| ·立柱模态测试结果分析 | 第52-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 基于灵敏度分析的机床立柱尺寸优化设计 | 第54-60页 |
| ·结构灵敏度分析理论 | 第54-55页 |
| ·灵敏度分析概述 | 第54页 |
| ·结构特性灵敏度分析原理 | 第54-55页 |
| ·立柱可设计尺寸和目标函数分析 | 第55-56页 |
| ·立柱设计尺寸的灵敏度分析 | 第56-58页 |
| ·立柱结构局部灵敏度分析 | 第56-57页 |
| ·立柱结构全部灵敏度分析 | 第57-58页 |
| ·立柱尺寸优化结果分析与评价 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 基于拓扑优化的机床立柱轻量化设计 | 第60-68页 |
| ·拓扑优化设计理论 | 第60-62页 |
| ·拓扑优化数学描述 | 第60页 |
| ·基于 ICM 法的结构拓扑优化 | 第60-61页 |
| ·频率约束下的拓扑优化模型 | 第61-62页 |
| ·拓扑优化模型的求解 | 第62页 |
| ·立柱结构的拓扑优化 | 第62-63页 |
| ·立柱结构拓扑优化结果分析及评价 | 第63-65页 |
| ·立柱结构拓扑优化结果的可制造化处理 | 第65页 |
| ·可制造化处理方案 | 第65页 |
| ·可制造化处理后的具体结果 | 第65页 |
| ·可制造化处理后立柱有限元分析结果 | 第65-66页 |
| ·立柱总体优化前后结果比较 | 第66-67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 总结及展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第76页 |